通訊基礎設備採用了多種不同的電源系統元件，從位於前端的功率因素校正器Power Factor Corrected AC/DC電源供應器到位於後端的高效率直流/直流模組(Bricks)與負載點轉換器...
通訊基礎設備採用了多種不同的電源系統元件，從位於前端的功率因素校正器Power Factor Corrected AC/DC電源供應器到位於後端的高效率直流/直流模組(Bricks)與負載點轉換器。
現代化通訊DC/DC電源供應器應用，從必須有非常高效率的中間匯流排轉換器(IBC)，到已經被擠壓地緊密的空間中的Voice-Over-IP(VoIP)數位電話，與需要多個、緊密調節電壓(在7～13個輸出之間)的數位用戶專線電源供應器，而有很大的差異。
目前通訊基礎設備所採用的電源系統當中，目前以推挽式(Push-pull)、半橋式(Half-bridge)與全橋式(Full-bridge)構造則在較大的電源應用(100W～1000W+)中受到歡迎，而低成本的單端轉送(single-ended forward)或迴馳式構造(flyback topology)這些電源模組通常都是為15W～100W電源應用設計。這個新的分散式匯流排標準名稱為中間匯流排架構(Intermediate Bus Architecture, IBA)，其應用一個低成本且未調整的(開迴路)中間匯流排轉換器(intermediate bus converter, IBC)將-48V電訊匯流排轉換為+12V中間匯流排，也就是說，利用低成本的負載點(Point-of-load, POL)模組來簡化面板上的電源設計。
新的IBA電源系統方式需要兩級的轉換，包含一個未調整的絕緣級，緊接著是架設了DC-DC電源模組的多個緊密調整負載點面板。絕緣級的構造(被稱為中間匯流排轉換器)通常都是一個開放迴路、未調整、自由運作的(free-running)「直流變壓器」，其功能是將匯流排電壓絕緣及降壓(step down)，同時確保低成本與高電源轉換效率(高於95%)。以美國國家半導體推出的雙輸出LM5033 PWM控制器與LM5100半橋式驅動器為例，它們可以將這些中間匯流排轉換器設計中需求的外部元件的成本與數量降到最低。
圖1所示為LM5033/LM5100晶片組架構，此為40～60V輸入匯流排電壓被絕緣變壓器轉換為10～15V的中間匯流排電壓，供分配給下游架設在面板上的POL模組，並藉由切換FET與同步整流器及改善的變壓器線圈上產生較電流與電壓。LM5033雙控制器輸出固定50%的duty-cycle中操作，便可以實現最高電源效率的目標。
與IBA的2階段架構相對的是使用迴馳(flyback)或順向構造的典型單階段絕緣電源供應。與IBA方式中使用的緊密調節POL模組比較起來，這些方式提供具競爭力的成本與電源效率，但是卻很難在多個輸出中維持好的穩定性。
主動鉗位順向( active clamp for-ward)轉換器提供了比標準轉換轉換器更高的效率，並且被發現特別適合在50至200W範圍內的中間電源應用。轉換器應用了一個重置FET與電容器來重置核心的最小損失。鉗值電容器會擷取磁化與能源並將之其轉送回輸入端，因此可以提高電源轉換效率。
圖2則是以NS的LM5025主動鉗位順向式設計為範例，應用於36至75V輸入電壓範圍在3.3V時最高達100Ｗ的輸出額定值之典型48V單級通訊電源供應設計。控制器的雙輸出會直接驅動N通道(N-Channel)電源MOSFET與P通道(P-Channel)重置MOSFET。這兩個驅動器輸出能力大小不同，主要輸出會產生3Apk閘極驅動(gate drive)以快速切換大電源MOSFET來降低切換遺失(switching loss)。重置MOSFET的會小得多，因為它只傳導磁化電流，因此閘極驅動器便會比較小，只有1Apk。這兩個閘極驅動器輸出之間的時序延遲 (timing delay)對於最大效率來說是很重要的，而且是LM5025控制器中一個可程式化控制的功能。
對低輸出電壓應用來說，要達到整體高電源效率，使用同步整流器是必要的。主動式重置方案適合使用同步整流器，因為它們可以從變壓器直接自行驅動。
圖3以美國國家半導體的LM5041串聯控制器與LM5100半橋式驅動器來說明應用於2級串聯Buck-fed轉換器的使用。此轉換器是由一個高電壓降壓前調節器(high-voltage Buck pre-regulator stage)所組成，而該級則是用來於推挽式電源變壓器階段中維持固定電壓，而該變壓器級則是被當作與前面所說明的IBC類似的「直流變壓器」來使用的。變壓器圈數比(turns-ratio)是設定為將預先調整的電壓降低為最後的輸出電壓。現在正在生產中的串聯轉換器都擁有4：1緊密線路調整或更高比例的寬廣線路輸入電壓範圍能力。同時也提供了極佳的輸出負載反應速度(output load transient response)，此外，並減少輸出濾波器電感(output filter inductor)與電流電阻(current sense resistor)的需求，這是一個低成本與複雜度的額外好處。其輸出迴路提供了迴馳調節器(flyback regulator)的簡易性與優點。藉由排除輸出濾波器電感器，便可以減少輸入負載變化的延遲(step change)，並且不會因電感產生電壓迴路錯誤(voltage loop error)。推挽直流變壓器會持續精確地以50%duty-cycle來驅動，以產生一個連續的電源輸出。這可達到絕緣變壓器的使用最佳化、降低輸出元件的壓力與干擾，讓串聯構造(Cascaded topology)能夠非常適用於高輸出電源應用。
圖4說明了推挽MOSFET汲極波形與降壓(Buck)級切換節點(Vsw)。當兩個汲極(drain)都很低時，重疊的時間即會被找出。推挽級的運作會在頻率達到一半時切換。另外，圖5則說明了一個兩級、多輸出、數位用戶專線(Digital Subscriber Line, DSL)電源供應應用方式，其應用LM5030推挽控制器驅動的較低電源多輸出絕緣變壓器，然後接著使用LM5642雙輸出電流模式降壓控制器。此電源供應為專線驅動器與放大器(typ.+/-12V)提供了類比電壓，以及提供了數位ASIC所需要的幾個較低的電壓(+5V、+3.3V、+1.8V、+ 1.5V)。
許多具挑戰性的通訊分散式電源供應匯流排架構與轉換器構造，可以藉由採用高壓、高效能電源管理IC晶片組之面板陣列，以便快速地組裝。這是因為電源供應設計在選擇陣列，必須考量輸入電壓範圍、需求的輸出數、整體系統電源效率需求與允許卡片與區域等因素，而現今的先進高壓處理程序技術已經帶動了以快速組裝為完整解決方案的PWM控制器、切換調節器與電源MOSFET閘道驅動器的發展。